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10.5: Soluciones a problemas seleccionados

  • Page ID
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    a) el grafito está entre 1 y 2 b) stishovita está entre 9 y 10 c) el ópalo está entre 6 y 7

    d) la obsidiana es de aproximadamente 5 e) el rubí es de aproximadamente 9 f) la esmeralda está entre 7 y 8

    1. forsterita: Mg 2 SiO 4: Si cada unidad de nesosilicato tiene una carga de 4 - debido a las cargas formales en los cuatro oxígenos, entonces los dos magnesios deben combinarse para equilibrar esa carga con una carga 4 +. Cada magnesio debe tener una carga 2 + propia. Eso parece razonable, ya que el magnesio está a dos átomos del borde izquierdo de la tabla periódica; tendría una carga 2 + en una configuración de gas noble.
    2. fayalita: Fe 2 SiO 4: Para que esto funcione, cada plancha tendría que tener una carga de 2 +. Las cargas de metales de transición son más difíciles de predecir que los metales alcalinos y alcalinotérreos porque están más lejos del borde de la tabla periódica, pero resulta que las dos cargas más comunes en un ion hierro son 2 + y 3 +, por lo que esta carga parece razonable.
    1. Si cada nesosilicato tiene una carga de 4 -, entonces la carga negativa total es de 100 x 4 - = 400 -. Si hay 25 iones magnesio, cada uno con una carga 2 +, la carga positiva total es de 25 x 2 + = 50 +. Eso deja una carga neta negativa de 400 - + 50 + = 350 -. Los hierros equilibrarían esa carga con una carga igual positiva. El número de iones hierro sería 350+/3+ = 150.
    2. Si dividimos estas proporciones por 100 para llegar al único nesosilicato en la fórmula, obtenemos Mg 0.25 Fe 1.5 SiO 4. No significa que haya una cuarta parte de un ion magnesio en cualquier lugar; esta fórmula es solo la relación general de átomos.

    Hasta el momento tenemos Al 2 Fe 3. La carga positiva = 2 x 3 + + 3 x 2 + = 12 +. Esa carga debe ser equilibrada por los aniones nesosilicato, que son cada uno 4 -. Entonces el número de silicatos es 12 - /4 - = 3. La fórmula es Al 2 Fe 3 (SiO 4) 3.

    Los aniones son nesosilicato (4 -) + sorosilicato (6 -) + óxido (2 -) + hidróxido (1 -). El cargo total es de 13 -.

    El calcio es un metal alcalinotérreo, a dos átomos del borde izquierdo de la tabla periódica. Los dos calcios equilibrarían parcialmente esa carga con 2 x 2 + = 4 + carga; la carga neta es ahora 13 - + 4 + = 9 -.

    Si cada Al o Fe tiene carga 3 +, entonces el número necesario para equilibrar la carga es de 9 + /3 + = 3 iones Fe/Al.


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